基于Real-ESRGAN的岩石CT图像超分辨率重建
李刚
张亚兵
杨庆贺
邹军鹏
才天
刘航
赵艺鸣
辽宁工程技术大学 矿业学院,辽宁 阜新 123000
摘要：图像采集设备和地质环境等因素导致岩石CT图像分辨率低、细节不清晰,而现有图像超分辨率重建方法在表征内部高密度矿物质颗粒和孔裂隙时容易丢失细节.针对上述问题,采用改进的增强型超分辨率生成对抗网络(Real-ESRGAN)对岩石CT图像进行超分辨率重建.选取山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司赵庄煤矿 15号煤层底板的砂岩为研究对象,研究不同图像放大倍数下Real-ESRGAN的重建性能,并将其与超分辨率卷积神经网络(SRCNN)、超分辨率生成对抗网络(SRGAN)、增强型超分辨率生成对抗网络(ESRGAN)、增强的深度超分辨率网络(EDSR)等算法进行对比.试验结果表明:①使用Real-ESRGAN重建的高分辨率图像在视觉效果上比原始CT图像更清晰,重建图像中裂隙轮廓和高密度矿物质颗粒更加突出,图像可视性得到了极大提高.②在客观评估方面,Real-ESRGAN算法在 2倍超分辨率重建后图像的峰值信噪比(PSNR)高达 36.880 dB,结构相似性(SSIM)达 0.933.但随着放大倍数的增加,6倍超分辨率重建图像上的孔隙出现模糊,PSNR降至32.781 dB,SSIM为 0.896.③Real-ESRGAN重建超分辨图像的孔隙率和喉道长度分布占比与原始CT图像相比非常接近,保留了岩石重要的细观结构信息.
关键词：岩石CT图像超分辨率重建生成对抗网络图像处理岩石细观结构
分类号：TD67(矿山电工)
资助基金：国家自然科学基金(52174077)
论文发表日期：2023-11-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 84-91 )
英文信息